這時發生了兩件令齊奧爾科夫斯基十分痛心的事情:一件是鄰居的草屋失火,將齊奧爾科夫斯基家的圖書、工具、模型和手稿焚毀,多年的心血付之東流;另一件是他的才華和正直受到嫉妒,未能再去莫斯科工作,給他的研究工作造成很大困難。1892年,他憤然離開波羅沃斯克城,舉家遷居卡盧加小鎮。在那裏他仍然是一邊在中學教物理,一邊潛心於他的研究實驗工作。1893年,他發表了科幻小說《在月球上》,兩年後又出版了《關於地球和天空的幻想及萬有引力效應》一書,提出了發射人造地球衛星的設想。他不僅利用學校破舊的物理實驗室做小蒸汽機噴氣實驗;而且還在自家的房頂上用廢棄的鐵筒製成一個“風洞”,用這種簡陋的送風機來測定空氣的阻力,獲得有關火箭和航天原理的數據,為他創立航天理論打下了基礎。

功夫不負有心人。齊奧爾科夫斯基的研究,幾乎涉及到實現太空飛行從火箭燃料選擇到人如何克服失重影響的各種課題,在理論研究上取得了突破性的進展。1898年,他完成了《利用噴氣裝置研究宇宙空間)的經典論文。這篇論文凝結了他多年的研究成果。但幾經周折,這一劃時代著作5年後才在莫斯科的《科學評論》雜誌上發表。隨後,他又在《航空報告》雜誌上陸續發表了幾篇關於火箭和太空飛行的論文,奠定了航天學的理論基礎。這些確立了齊奧爾科夫斯基作為航天理論奠基者的地位。

齊奧爾科夫斯基發表的《利用噴氣裝置研究宇宙空間》,為人類飛向太空開辟了道路。在這本科學著作中,他論證了火箭作為星際航行工具的可能性,推導出了火箭運動的基本方程。這個方程後來被命名為齊奧爾科夫斯基公式。它引出了火箭質量比,即火箭起飛前的質量與火箭所攜帶燃料耗盡後的質量之比的概念,還首次提出了火箭推進劑比衝的概念。質量比越大,比衝越高,火箭性能就越好。因此,火箭質量比和推進劑比衝對於利用火箭實現太空飛行具有重要意義。同時,他還推算出火箭要克服地球引力所需的最小速度,即第一宇宙速度,首次明確提出液體火箭是實現星際航行的理想工具。這標誌著火箭飛行理論的真正開端,是航天發展史上的一個裏程碑。

經過長達7年的艱苦努力,1911年,齊奧爾科夫斯基又完成了《火箭與太空探索》的研究論著,更加豐富了他的航天理論。在此書以連載形式發表的前言中,他寫道:“開始必須有理想、幻想甚至神話,接著便進行科學計算。這樣,最後就可以實現自己的理想,有關宇宙航行的著作便屬於創造性階段。”確實如此,齊奧爾科夫斯基進一步描繪了宇宙飛船發射和飛行,超重對航天員的影響,人在太空中的失重效應,登天觀看地球的迷人景象等。所有這些都建立在嚴格的科學計算基礎上,充分展示出了他的創造才能,揭示了利用火箭探索太空的基本原理。

在齊奧爾科夫斯基擔任中學教員的十分艱難的日子裏,他大約寫了130篇論文,但隻自費發表了近50篇,還不被人們所理解。俄國十月革命後,齊奧爾科夫斯基的研究工作受到信任和重視,而且逐步有了較好的生活和工作條件,他的關於征服宇宙空間的思想也迅速傳播開來。他在印歲以後的18年時間裏,寫了《飛往宇宙空間的火箭》、《宇宙飛船》等450篇手稿,繼續闡述他關於星際航行的認識和思想。特別是1929年完成的《宇宙火箭列車》,對多級火箭作了詳細的理論論證,證明了化學推進劑的火箭發動機能夠達到宇宙速度。1930年發表的《致航天學家》和1932年發表的《達到同溫層》著作,則進一步論證了火箭推進劑的性能和對火箭的各種設計要求。他晚年寫成的《宇宙火箭工作》一文,則係統地總結了他在火箭和航天學領域的工作和成績,論及了火箭、人造衛星、載人飛船、太空基地、星際航行的幾乎所有問題,為航天學的創立作出了巨大貢獻。他在這篇自述的文章中說:“在我工作和研究過程中,我發表了利用類似於火箭的反作用裝置實現太空飛行的理論。基於已被檢驗的數據推導表明,人類進入太空甚至在地球大氣層之外移民都是可能的。也許當我的思想獲得應用,人類不僅在地球表麵上活動,而且飛到宇宙空間時,上百年已經過去了。”這一預言不是已經並正在變成現實嗎!

從20世紀30年代起,齊奧爾科夫斯基已不再是個人摸索和孤軍奮戰,而是在他的指導和影響下莫斯科和列寧格勒(聖彼得堡)成立了專門機構,培養出了一批火箭專家,專門研究他所開創的火箭和太空飛行問題。1932年,蘇聯政府為表彰齊奧爾科夫斯基為促進航天科學發展作出的傑出貢獻,授予他勞動紅旗勳章。1934年還選他為噴氣研究所學術委員會名譽委員,把火箭推進劑質量與無推進劑時的火箭質量之比值命名為齊奧爾科夫斯基數值。1935年9月19日,齊奧爾科夫斯基在卡盧加逝世,享年78歲。

現在,一個世紀過去了。人們看到航天已經不再是神秘而被嘲諷為“怪人”的幻想,人類不僅頻繁地到太空活動甚至登臨月球漫步,而且正在向著一個更遠的目標進軍。這就是齊奧爾科夫斯基在1933年“五一”勞動節向公眾發表的廣播講演中所期望的未來:“40年來,我一直從事有關火箭原理的研究。我始終都堅定地認為,在可預見的將來,人類將可能飛向火星。盡管時代在變,但星際航行的理想總要繼續下去。今天我確信,你們之中將有人到星際中航行。”

戈達德

1882年10月5日,戈達德誕生在美國馬薩諸塞州伍斯特城。他幼年時體弱多病,上不了學時愛自學,特別是被家裏的白熾燈和留聲機所吸引,經常愛擺弄蓄電池和鋁製氣球等新奇的東西;好發奇想,如他帶著小朋友試圖在自家的花園裏挖一條通到地球對麵中國的隧道。他在17歲讀了儒勒·凡爾納的《從地球到月球》和威爾斯的《星際大戰》等書後,開始對宇宙炮、火箭充滿熱情,在心裏播下了研究宇航工具的種子。他說:“生命對我來說,有一個目的,就是進入太空飛行。”